EP1170980B1 - Heizreinrichtung für ein Haushaltsgerät - Google Patents

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EP1170980B1
EP1170980B1 EP01112319A EP01112319A EP1170980B1 EP 1170980 B1 EP1170980 B1 EP 1170980B1 EP 01112319 A EP01112319 A EP 01112319A EP 01112319 A EP01112319 A EP 01112319A EP 1170980 B1 EP1170980 B1 EP 1170980B1
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heating
polymer layer
heated
foil
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Henno Schotten
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Diehl AKO Stiftung and Co KG
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    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F39/00—Details of washing machines not specific to a single type of machines covered by groups D06F9/00 - D06F27/00 
    • D06F39/04—Heating arrangements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/42—Details
    • A47L15/4285—Water-heater arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/26—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • H05B3/265—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base the insulating base being an inorganic material, e.g. ceramic
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    • H05B3/26—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • H05B3/267—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base the insulating base being an organic material, e.g. plastic

Definitions

  • the invention relates to a heating device for a Household appliance.
  • Radiant heaters with metal foil heating conductors are in DE 196 38 640 A1 describes.
  • the heating conductor should to be as free as possible there. He has temperatures from far can reach over 200 ° C.
  • the heating foil creates a large-area heating and is in good thermal conductivity with the connection to heated area. As they are outside of the heated Surface can be attached, it requires no Breakthroughs and no additional piping.
  • the ceramic-filled polymer layer forms the necessary electrical insulation between the heating foil and the too heated, preferably metallic, surface. It is advantageous that ceramic-filled Polymer layers a very small Heat transfer resistance, but a high electrical Have insulation resistance. Commercial ceramic-filled polymer layers are up to about 150 ° C. stable.
  • the surface to be heated is outside on a water-filled container of the device below a regular water level provided. By the good thermally conductive connection with the surface to be heated the heater remains at comparatively low Temperatures. To set temperature of the to be heated Medium exists only a comparatively small one Difference, which leads to high efficiency.
  • the described heater is flat and can adapted in size and shape to the surface to be heated become.
  • the heating foil by a Insulation molding or an insulation layer covered. This reduces the heat dissipation outside - away from the surface to be heated - and gives the necessary insulation and the necessary protection of the heating foil.
  • the insulation molded body can also the pressing of the Heating device to serve to the heated surface.
  • a heater has an electrically conductive Resistance heating foil 1 on, for example, from a Iron-chromium-aluminum alloy exists.
  • the heating foil 1 is to a Schuleiterbahn pattern, for example SwitzerlandGerman (see Fig.2), punched and / or etched. With the heating foil 1 is a heat-conducting, in particular metallic surface 2 are heated.
  • a ceramic-filled polymer layer 3 is provided, whose thickness is about 70 to 150 microns.
  • the polymer layer 3 can before or after forming the Schuleiterbahn pattern on the heating foil 1 are applied. You can also on the to be heated surface 2 are applied.
  • the heating foil 1 is of a Isolation molded body 4 by means of one or more Spring elements 5 pressed against the polymer layer 3.
  • the Insulating molding 4 covers the heating foil 1. He consists of vermiculite, for example.
  • the Heating device additionally a thermally conductive, metallic molding 6, for example Aluminum molded part, on, that of the surface to be heated, in the example, the tub 7 of a washing machine, is adjusted.
  • the heating foil 1 and the Polymer layer 3 wherein the polymer layer 3 between the Heating foil 1 and the thermally conductive molding 6 is provided is. Due to the adhesive properties of the polymer layer 3 are the molding 6 and the heating foil 1 together bonded. Also, the insulating molded body 4 can with the Heating foil 1 to be glued. He can, however - too As in Figure 3 - be pressed against the heating foil 1.
  • FIG. 5 shows a heating device similar to FIG. 4, but adapted to a washing container 8 a Dishwasher. With the heater is the Air in the washing container 8 for drying the dishes heatable.
  • the embodiment of Figure 6 shows a Heating device for a water pot 9.
  • the insulation molding 4 has a recess for receiving the Water pot 9 on. At the bottom of the depression are the Heating film 1 and the polymer layer 3 is arranged.
  • the heater is in the embodiments according to the figures 3, 4, 5 outside and in Figure 6 below a water-filled container, tub, washing container, Saucepan attached.
  • the temperature of the polymer layer 3 is 150 ° C do not exceed, so that special protective measures are superfluous.
  • the heater a Integrate temperature control. It is then using a sensor detects the temperature of the heater, and according to a desired value, the heating foil 1 is and off.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung für ein Haushaltsgerät.
Bei Haushaltsgeräten, wie Waschmaschinen oder Geschirrspülmaschinen, sind elektrische Widerstandsbeheizungen zum Aufheizen von Wasser bzw. Lauge oder Trocknungsluft vorgesehen. Bei Waschmaschinen oder Geschirrspülmaschinen sind diese Beheizungen als Rohrheizkörper oder als Durchlauferhitzer ausgebildet. Werden Rohrheizkörper verwendet, dann muss der Bottich der Waschmaschine bzw. der Spülbehälter des Geschirrspülers entsprechende Durchführungs-Durchbrüche aufweisen. Sind Durchlauferhitzer vorgesehen, dann sind Rohrleitungen bzw. Schläuche erforderlich, um den Durchlauferhitzer in den Wasserkreislauf einzubinden.
Strahlungsheizkörper mit Metallfolien-Heizleitern sind in der DE 196 38 640 A1 beschrieben. Der Heizleiter soll dort möglichst frei liegen. Er muss Temperaturen von weit über 200°C erreichen können.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Heizeinrichtung vorzuschlagen, die Durchbrüche am Haushaltsgerät nicht bedingt.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen einer zu beheizenden Fläche des Geräts und einer elektrisch leitenden Heizfolie als elektrische Isolation eine keramikgefüllte Polymerschicht angeordnet ist.
Die Heizfolie schafft eine großflächige Beheizung und steht in gut wärmeleitender Verbindung mit der zu beheizenden Fläche. Da sie außen an der zu beheizenden Fläche angebracht werden kann, bedingt sie keine Durchbrüche und keine zusätzlichen Rohrleitungen. Die keramikgefüllte Polymerschicht bildet die nötige elektrische Isolation zwischen der Heizfolie und der zu beheizenden, vorzugsweise metallischen, Fläche. Vorteilhaft ist dabei, dass keramikgefüllte Polymerschichten einen sehr kleinen Wärmeübergangswiderstand, jedoch eine hohe elektrische Isolationsfestigkeit haben. Handelsübliche keramikgefüllte Polymerschichten sind bis ca. 150°C stabil. Vorzugsweise ist die zu beheizende Fläche außen an einem wasserfüllbaren Behälter des Geräts unterhalb eines regulären Wasserstands vorgesehen. Durch die gut wärmeleitende Verbindung mit der zu beheizenden Fläche bleibt die Heizeinrichtung auf vergleichsweise niedrigen Temperaturen. Zur Solltemperatur des zu erwärmenden Mediums besteht nur eine vergleichsweise kleine Differenz, was zu einem hohen Wirkungsgrad führt.
Die beschriebene Heizeinrichtung ist flachbauend und kann in Größe und Form an die zu beheizende Fläche angepasst werden.
Die Heizfolie ist vorzugsweise zu einem Heizleiterbahn-Muster gestanzt und/oder geätzt. Die Polymerschicht kann auf die zu beheizende Fläche oder die Heizfolie aufgebracht werden. Aufgrund der der Polymerschicht eigenen Klebereigenschaften kann dabei die Heizfolie mit der zu beheizenden Fläche verklebt sein.
In anderer Ausgestaltung der Erfindung kann als Träger ein wärmeleitendes, insbesondere metallisches, Formteil vorgesehen sein, auf das mittels der Polymerschicht die Heizfolie aufgebracht ist. Diese Heizeinrichtung lässt sich als Baugruppe vorfertigen und an die zu beheizende Fläche ansetzen oder andrücken. Bei einer Waschmaschine beispielsweise ist das Formteil an die Form des Bottichs angepasst.
An der der Polymerschicht abgewandten Seite ist in weiterer Ausgestaltung die Heizfolie durch einen Isolations-Formkörper oder eine Isolations-Schicht abgedeckt. Dies verringert die Wärmeabstrahlung nach außen - von der zu beheizenden Fläche weg - und gibt die nötige Isolation und den nötigen Schutz der Heizfolie. Der Isolations-Formkörper kann auch dem Andrücken der Heizeinrichtung an die zu beheizende Fläche dienen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:
  • Figur 1 einen Aufbau einer Heizeinrichtung schematisch,
  • Figur 2 eine Aufsicht der Heizeinrichtung,
  • Figur 3 einen Schnitt einer Heizeinrichtung an einer zu beheizenden Fläche,
  • Figur 4 eine weitere Ausführung der Heizeinrichtung an einem Bottich einer Waschmaschine,
  • Figur 5 eine Heizeinrichtung an einem Spülbehälter eines Geschirrspülers und
  • Figur 6 eine Heizeinrichtung für einen Wasserkochtopf.
    • Eine Heizeinrichtung weist eine elektrisch leitende Widerstands-Heizfolie 1 auf, die beispielsweise aus einer Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung besteht. Die Heizfolie 1 ist zu einem Heizleiterbahn-Muster, beispielsweise Mäandermuster (vgl. Fig.2), gestanzt und/oder geätzt. Mit der Heizfolie 1 soll eine wärmeleitende, insbesondere metallische Fläche 2 beheizt werden.
    Zwischen der Heizfolie 1 und der Fläche 2 ist eine keramikgefüllte Polymerschicht 3 vorgesehen, deren Dicke etwa 70 bis 150 mym beträgt. Die Polymerschicht 3 kann vor oder nach dem Formen des Heizleiterbahn-Musters auf die Heizfolie 1 aufgebracht werden. Sie kann auch auf die zu beheizende Fläche 2 aufgebracht werden.
    Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist die Polymerschicht 3 auf die zu beheizende Fläche 2 aufgebracht, die beispielsweise eine Zone eines Bottichs einer Waschmaschine ist. Die Heizfolie 1 ist von einem Isolations-Formkörper 4 mittels eines oder mehrerer Federelemente 5 gegen die Polymerschicht 3 gedrückt. Der Isolations-Formkörper 4 deckt die Heizfolie 1 ab. Er besteht beispielsweise aus Vermiculit.
    Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 4 weist die Heizeinrichtung zusätzlich ein wärmeleitendes, metallisches Formteil 6, beispielsweise Aluminium-Formteil, auf, das der zu beheizenden Fläche, im Beispielsfall dem Bottich 7 einer Waschmaschine, angepasst ist.
    Zwischen dem Isolations-Formkörper 4 und dem wärmeleitenden Formteil 6 liegen die Heizfolie 1 und die Polymerschicht 3, wobei die Polymerschicht 3 zwischen der Heizfolie 1 und dem wärmeleitenden Formteil 6 vorgesehen ist. Durch die Klebeeigenschaften der Polymerschicht 3 sind das Formteil 6 und die Heizfolie 1 miteinander verklebt. Auch der Isolations-Formkörper 4 kann mit der Heizfolie 1 verklebt sein. Er kann jedoch auch - ähnlich wie bei Figur 3 - an die Heizfolie 1 gedrückt sein.
    Die Figur 5 zeigt eine Figur 4 ähnliche Heizeinrichtung, jedoch angepasst an einen Spülbehälter 8 einer Geschirrspülmaschine. Mit der Heizeinrichtung ist die Luft im Spülbehälter 8 zum Trocknen des Geschirrs aufheizbar.
    Das Ausführungsbeispiel nach Figur 6 zeigt eine Heizeinrichtung für einen Wassertopf 9. Der Isolations-Formkörper 4 weist eine Vertiefung zur Aufnahme des Wassertopfes 9 auf. Am Grund der Vertiefung sind die Heizfolie 1 und die Polymerschicht 3 angeordnet.
    Die Heizeinrichtung ist bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 3, 4, 5 außen an und bei Figur 6 unter einem wasserfüllbaren Behälter, Bottich, Spülbehälter, Kochtopf angebracht. Bei einem gewissen Wasserstand im Behälter wird die Temperatur der Polymerschicht 3 150°C nicht überschreiten, so dass besondere Schutzmaßnahmen überflüssig sind.
    Es ist auch möglich, mit der Heizeinrichtung eine Temperaturregelung zu integrieren. Es wird dann mittels eines Fühlers die Temperatur der Heizeinrichtung erfasst, und einem Sollwert entsprechend wird die Heizfolie 1 ein- und ausgeschaltet.

    Claims (16)

    1. Heizeinrichtung für ein Haushaltsgerät,
      dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer zu beheizenden Fläche(2) des Geräts und einer elektrisch leitenden Heizfolie(1) als elektrische Isolation eine keramikgefüllte Polymerschicht (3) angeordnet ist.
    2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, dass die zu beheizende Fläche(2) außen an einem wasserfüllbaren Behälter(7,8,9) des Geräts unterhalb eines regulären Wasserstands vorgesehen ist.
    3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfolie(1) ein Heizleiterbahn-Muster bildet.
    4. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschicht(3) auf die Heizfolie(1) aufgebracht ist und mittels eines Isolations-Formkörpers(4) gegen die zu beheizende Fläche(2) gedrückt ist.
    5. Heizeinrichtung nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschicht(3) auf die zu beheizende Fläche(2) aufgebracht ist und die Heizfolie(1) mittels eines Isolations-Formkörpers(4) gegen die Polymerschicht(3) gedrückt ist.
    6. Heizeinrichtung nach Anspruch 1.
      dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfolie(1) an einem wärmeleitenden Formteil(6) angebracht ist, wobei die Polymerschicht(3) zwischen der Heizfolie(1) und dem wärmeleitenden Formteil(6) liegt, und dass das Formteil(6) an der zu beheizenden Fläche(2) festlegbar ist.
    7. Heizeinrichtung nach Anspruch 6,
      dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil(6) der Gestalt der zu beheizenden Fläche(2) angepasst ist.
    8. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfolie(1) an der der Polymerschicht(3) abgewandten Seite von einem Isolations-Formkörper(4) abgedeckt ist.
    9. Heizeinrichtung nach Anspruch 8,
      dadurch gekennzeichnet, dass der Isolations-Formkörper(4) aus Vermiculit besteht.
    10. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfolie(1) durch Klebereigenschaften der Polymerschicht(3) selbst mit dieser verklebt ist.
    11. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschicht(3) die Heizfolie(1) mit der zu beheizenden Fläche(2) oder dem wärmeleitenden Formteil(6) verklebt.
    12. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschicht(3) eine Dicke von etwa 70 bis 150 mym aufweist.
    13. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfolie(1) eine Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung ist.
    14. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung außen am Bottich(7) einer Waschmaschine angeordnet ist.
    15. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung außen an einem Spülbehälter(8) eines Geschirrspülers angeordnet ist.
    16. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass auf die Heizeinrichtung ein Wassertopf(9) aufsetzbar ist.
    EP01112319A 2000-05-23 2001-05-19 Heizreinrichtung für ein Haushaltsgerät Expired - Lifetime EP1170980B1 (de)

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    EP1170980A1 EP1170980A1 (de) 2002-01-09
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